学生可随时随地“走进”矿山、冶炼车间听课、实操,教师可在教学中参与科研和生产……近年来,昆明冶金高等专科学校(以下简称昆明冶专)在有色冶金技术、测绘虚拟仿真实训装备研发上发力,积极提升互联网+专业、课程、教材、实训的数字化水平,将虚拟仿真、3D、数字孪生等数字化技术,运用到教学实训、校企合作、对外交流等工作中,从而有效推动了产教融合与科教融汇。
通过科技研发过程与人才培养环节内容的交融贯通,昆明冶专促进科技创新、产业体系与人才培养体系深度融合、协同发展,并建成“国家虚拟仿真实训基地”“国家教学资源库”“数字矿山测绘虚拟仿真中心”。这些成果不仅辐射同类院校,也为职业教育发展注入了新的活力。
虚实结合,引领数字化教学革新
戴上虚拟现实(VR)眼罩,记者“走进”位于云南文山的“中国绿色铝谷核心区”的一个电解铝生产车间。控制左手手柄,可安全到达故障点;操控右手手柄,可查找故障点、换装部件、修复设备……在昆明冶专,冶金与矿业学院钢铁智能冶金技术专业22106班的学生张永,带着记者体验了一场虚拟仿真故障检修。
平时一有空,张永和同学们就会来有色冶金智能制造虚拟仿真实训基地,模拟生产操作。“实训基地融合了虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实技术(MR)人机交互、数字孪生等诸多虚拟仿真技术。这里构建的数字化智能生产线,为我们提供了沉浸式的实训体验。”张永说,在看似玩的过程中,逐渐谙熟各类冶金生产全流程,知晓设备装置情况和操作规范,经过反复训练,即便马上进入真实的生产车间承担工作,他也不会发怵。
“在有色冶金生产实训教学过程中,存在高投入、高损耗、高风险和难实施、难观摩、难再现的‘三高三难’问题。虚拟仿真实训基地的建成,有效解决了学生岗前实训难题。在这里,学生们能完成集铝、铜、锡、铅、锌以及钢铁等金属的采、选、冶和加工于一体的全流程生产实训。”昆明冶专冶金与矿业学院副院长宋群玲说。
“虚拟仿真技术也被运用到测绘专业的实训中。学校构建了先进的虚拟仿真实验室和实训平台,集成了最新的虚拟仿真技术和测绘软件。”测绘学院副院长马娟介绍,这些技术可模拟出地形地貌、建筑物、道路等各种复杂的测绘场景,为学生提供高度真实的实践环境。
无人机应用技术专业2203班的柏景川告诉记者:“我们利用头显装备和操作手柄,来模拟控制无人机。同时,运用无人机数字低空遥感技术,采集图像数据,结合后期工作,就可以完成测绘任务。”
结合具体的测绘课程和实训要求,测绘学院还设计了一系列的虚拟仿真测绘实验项目。这些项目不仅涵盖了传统的测绘方法和技术,还融入了现代测绘技术的最新成果,如无人机测绘、三维激光扫描等。通过参与实验,学生可以全面了解和掌握测绘技术的实际应用。
产学 共建,开创“双元育人”新局面
“现在打开的,是转炉炼钢虚拟仿真操作平台。学生正在平台上进行转炉炼钢的投料、吹炼、出钢等各个环节的实操训练。类似的训练内容,我们还有很多。”宋群玲说,学生可以根据自身需要,自主选择训练内容进行实操练习,查漏补缺,进而迅速提升职业能力。
昆明冶专通过与企业合作,研发了一系列虚拟仿真教学资源。这些教学资源以实际生产场景为蓝本,经过企业数据脱敏处理,通过虚拟仿真技术,将生产流程、设备操作、工艺控制等关键环节进行模拟、制作,为学员提供了真实而安全的学习环境,使他们可以学习前沿技术、模拟生产实践。
“这个有色冶金技术国家教学资源库,由我校牵头建设,联合湖南有色职业技术学院、楚雄滇中有色金属有限责任公司等院校企业建设完成。资源库已接入社会共享型的国家智慧教育平台,形成开放共享型的混合式教学和培训体系,为学员提供在线培训和技术指导。”昆明冶专冶金与矿业学院党总支书记马磊向记者介绍,目前库内颗粒化素材超过21000条,参与学习培训的学员有38923人,应用单位达754家,覆盖国内高职、中职、生产企业和社会学习人群。
“这个平台不仅是学校师生进行专业教学的平台,还是面向新型农民工、退伍军人、下岗工人等开放的全行业资源共享平台。学员通过线上远程登录,就可以进行免费学习。”宋群玲说。
依托“国家级虚拟仿真实训基地”和“国家教学资源库”平台,学校还举办多项虚拟仿真技能竞赛、“一带一路”虚拟仿真赛项和创新创业活动,承办了云南省“振兴杯”青年职业技能大赛(职工组)和学生组的电解铝赛项等专业赛事。这些活动,不仅激发了学生的学习兴趣和创新精神,也为企业凝练了项目,选拔了优秀人才。
内外联动,助推国际化人才培养
头戴竹编遮阳帽、身穿黄色工装,一手拿着对讲机、一手检查着铁路信号设备,他叫方文强,被称为中老铁路上“列车眼睛的守护员”。
方文强从昆明冶专电气与机械学院城市轨道交通控制专业毕业后,就加入中国铁路昆明局集团有限公司,参与了中老铁路玉墨段建设。其间,他主要负责信号机、轨道电路、计算机联锁等相关信号设备维护工作。
“铁路信号设备是提高铁路运输效率,确保铁路行车安全的关键。”方文强回忆,2021年11月的一天,他发现普文站相关采集电路出现异常,经过及时反馈和维修,确保了中老铁路开通运营的安全。
“为主动参与‘一带一路’建设、促进中国职业教育的‘引进来’与‘走出去’,我们围绕有色冶金、智能制造、数字信息、现代服务业以及职业教育解决方案等领域展开了深入研究,学生成为国外先进职业教育体系与本土化相结合的受益者。”昆明冶专对外合作交流处处长张江梅说,仅在中老铁路上,他们就输送了200余名技术人才,为构建云南连接南亚东南亚的国际开放大通道作出了积极贡献。
面对“走出去”,昆明冶专致力于培养既懂中国职业技术和标准,又懂汉语和企业文化的“专业+语言”复合型人才。2021年,昆明冶专与中农国际钾盐开发有限公司开展两期百万吨钾盐建设项目新线生产人员岗前培训,开设了老挝语、化工、电气三个专业方向,主动服务中老新一轮合作的重点项目。通过一个个培训项目,为走出去的中资企业输送了千余名国际化技术技能人才。
近年,昆明冶专开发出有色冶金技术、建筑工程、国际化电子商务等相关领域专业国际化职业标准教学资源70余项,与国外优质院校开展了合作办学项目。其中,中老“金石学院”、中印“中文+有色冶金技术”技能培训、中柬“一带一路”电商谷等项目涵盖了学生互派、学分互认、课程共享以及师资交流等多个层面。作为云南省职业院校举办中外合作办学项目规模和数量最大的学校,昆明冶专在中德、中白、中加等6个中外合作办学项目中,在校生达1000余人。
“我们将持续推进‘科’‘教’融合,探索促进人才链、产业链、创新链、教育链‘四链融合’有效衔接,培养高水平数智人才,服务区域经济。”昆明冶专科技处处长潘灿辉介绍,科教融汇,协调发展,也将成为职业教育革新的重要推手。